隨著“中國制造2025”計劃的提出,使得靜壓支承技術(shù)在可靠性、加工精度等方面的優(yōu)越性被更多的應(yīng)用到重型數(shù)控裝備中,在航空航天、船舶制造等諸多領(lǐng)域其核心價值也顯得更為重要。但由于支承軸承結(jié)構(gòu)尺寸較大,重載下伴隨著運行時較高的線速度,極易引起油膜變薄、承載力不足的潤滑失效現(xiàn)象,進而影響加工精度和運行可靠性。因此,本文提出將原有靜壓軸承油墊設(shè)計成微斜面式,利用油墊楔形及較高的工作轉(zhuǎn)速形成的動壓來補償軸承的靜壓損失,進而研究微斜面式靜壓推力軸承動壓性能。本文首先基于流體力學、軸承結(jié)構(gòu)、靜、動壓潤滑理論建立了微斜面靜壓軸承油膜理論分析數(shù)學模型,利用Solidworks、ICEM-CFD三維軟件,建立了軸承幾何模型、潤滑楔形油膜高質(zhì)量結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格模型。其次,確定了所研究油膜的楔形參數(shù)及其相應(yīng)取值范圍,編譯了軸承所用32號液壓油粘溫關(guān)系變化的UDF程序,利用FLUENT分別對七種載荷和六種較高轉(zhuǎn)速工況下不同楔形高度的油膜進行變粘度流體仿真,得到了高速重載工況下油膜承載壓力、速度、渦度、流量隨楔形高度的變化情況及影響規(guī)律,并分析了該軸承靜壓失效原因,得出動壓補償?shù)淖罴研ㄐ螀?shù)范圍。最后,通過設(shè)計實驗測試... 

【文章來源】：哈爾濱理工大學黑龍江省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 研究背景及目的意義
        1.2.1 研究背景
        1.2.2 研究目的及意義
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
        1.3.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國外研究現(xiàn)狀
    1.4 主要研究內(nèi)容
第2章 微斜面式靜壓推力軸承理論分析及數(shù)學模型
    2.1 引言
    2.2 微斜面式靜壓推力軸承結(jié)構(gòu)
    2.3 微斜面式靜壓推力軸承動壓形成機理
    2.4 微斜面式雙矩形油墊腔內(nèi)流量及靜壓承載能力
        2.4.1 微斜面式雙矩形油腔入口流量
        2.4.2 雙矩形腔靜壓推力軸承靜壓承載能力
    2.5 微斜面式雙矩形腔動壓承載能力
        2.5.1 動壓收斂油楔壓力計算方程
        2.5.2 微斜面式雙矩形油墊動壓承載能力計算方程
    2.6 本章小結(jié)
第3章 微斜面靜壓油膜網(wǎng)格模型及潤滑參數(shù)確定
    3.1 引言
    3.2 微斜面式靜壓推力軸承潤滑油膜仿真模型
        3.2.1 微斜面式靜壓油膜幾何模型的生成
        3.2.2 微斜面式靜壓油膜網(wǎng)格的劃分
    3.3 微斜面式靜壓推力軸承潤滑基本假設(shè)及求解條件設(shè)定
        3.3.1 楔形油膜仿真基本假設(shè)
        3.3.2 微斜面式靜壓推力軸承潤滑性能基本控制方程
        3.3.3 油膜仿真邊界條件的設(shè)定及求解結(jié)果
    3.4 微斜面式靜壓推力軸承仿真計算參數(shù)
        3.4.1 一種工況下的參數(shù)計算
        3.4.2 不同入口流速下的理論參數(shù)計算
        3.4.3 不同轉(zhuǎn)速下的動壓承載能力理論計算
    3.5 本章小結(jié)
第4章 微斜面式靜壓油膜仿真模擬研究
    4.1 引言
    4.2 微斜面式靜壓推力軸承潤滑油膜楔形尺寸特性
        4.2.1 楔形高度對油膜壓力場的影響
        4.2.2 楔形高度對油膜速度場、渦度場的影響
    4.3 微斜面式靜壓推力軸承潤滑油膜高速特性
        4.3.1 高轉(zhuǎn)速對楔形油膜壓力場的影響
        4.3.2 高轉(zhuǎn)速對楔形油膜速度場、渦度場的影響
    4.4 微斜面式靜壓推力軸承潤滑油膜重載特性
        4.4.1 重載荷對楔形油膜壓力場的影響
        4.4.2 重載荷對楔形油膜速度場、渦度場的影響
    4.5 仿真模擬計算結(jié)果總結(jié)與分析
        4.5.1 不同楔形高度影響下數(shù)值計算結(jié)果分析
        4.5.2 不同轉(zhuǎn)速影響下數(shù)值計算結(jié)果分析
    4.6 本章小結(jié)
第5章 微斜面式靜壓推力軸承實驗研究
    5.1 引言
    5.2 微斜面靜壓推力軸承實驗主要裝置及測量設(shè)備
    5.3 微斜面靜壓推力軸承實驗內(nèi)容及方案
        5.3.1 實驗內(nèi)容
        5.3.2 實驗方案規(guī)劃
        5.3.3 實驗數(shù)據(jù)處理與結(jié)果分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文及專利
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]水潤滑螺旋階梯腔動靜壓滑動軸承的優(yōu)化分析[J]. 龍慎文,王優(yōu)強,周亞博,魏聰.  機械傳動. 2018(04)
[2]軸向槽動壓滑動軸承非線性油膜力解析模型[J]. 張永芳,張偉,黨超,李賢偉,李莎,呂延軍.  摩擦學學報. 2018(02)
[3]渦輪泵流體靜壓軸承性能計算與試驗研究[J]. 杜家磊,閆攀運,梁國柱.  北京航空航天大學學報. 2018(02)
[4]改進型流量誤差反饋迭代法及其空氣靜壓軸承應(yīng)用[J]. 李雅哲,周凱.  清華大學學報(自然科學版). 2017(09)
[5]基于CFD的新型斜面推力滑動軸承承載性能分析[J]. 張文濤,馬騰.  潤滑與密封. 2017(09)
[6]深淺腔液體動靜壓軸承油膜承載特性分析[J]. 王攀,劉保國,馮偉,趙耿.  科技創(chuàng)新與生產(chǎn)力. 2017(09)
[7]球面螺旋槽動靜壓氣體軸承的動態(tài)特性分析及穩(wěn)定性預(yù)測[J]. 賈晨輝,龐煥杰,邱明.  航空動力學報. 2017(06)
[8]固定斜面瓦推力軸承變形分析[J]. 李永海,王秋紅,賴鋒,趙永安,劉豫壘.  哈爾濱理工大學學報. 2017(01)
[9]動靜壓軸承楔形曲面設(shè)計及加工方法的研究[J]. 董躍,李再參,郭祥福,師如華.  機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新. 2016(01)
[10]基于CFD的水潤滑斜-平面瓦推力軸承承載能力分析[J]. 李正,蔣丹,尹忠慰,高庚員,張秀麗.  潤滑與密封. 2015(02)

碩士論文
[1]新型動靜壓轉(zhuǎn)臺靜動態(tài)特性分析[D]. 劉云鵬.山東大學 2017
[2]流體動壓軸承的數(shù)值分析[D]. 馬自強.東北大學 2009



本文編號：3006286